AI4E攻堅(jiān)｜同濟(jì)以千卡算力，筑牢“工程濟(jì)世”底座

圖源：海光信息

“同舟共濟(jì)，不僅是一種精神，在智能時(shí)代，它更是一種能力。”

6月的同濟(jì)園，梧桐正盛。119周年剛過(guò)月余，一份厚重的“科技賀禮”接踵而至——同濟(jì)大學(xué)與海光信息達(dá)成戰(zhàn)略簽約，并正式啟動(dòng)全國(guó)首個(gè)國(guó)產(chǎn)千卡工科智算平臺(tái)。

這不是一場(chǎng)常規(guī)的校企合作，而是一場(chǎng)關(guān)于“科教融合”與“工程創(chuàng)新”的深度探索——當(dāng)AI浪潮席卷教育領(lǐng)域，全球頂尖工程學(xué)科應(yīng)該如何定義自己的智能化轉(zhuǎn)型路徑？

痛點(diǎn)：頂尖工科的算力缺口與路徑依賴

“以前跑一個(gè)復(fù)雜的橋梁結(jié)構(gòu)抗震仿真，提交作業(yè)后往往要等一兩天才能出結(jié)果。” 某土木工程學(xué)院的一位研究生曾這樣描述，當(dāng)學(xué)生的創(chuàng)新思維澎湃時(shí)，算力的“排隊(duì)”往往是科研激情的冷卻劑。

在工科領(lǐng)域，這種算力缺口普遍存在。

作為擁有全球頂尖土木、建筑、機(jī)械、海洋學(xué)科的綜合性大學(xué)，同濟(jì)的科研場(chǎng)景充滿了“硬核”計(jì)算需求：深海平臺(tái)的耦合分析、汽車空氣動(dòng)力學(xué)的瞬態(tài)模擬、城市建筑群的風(fēng)環(huán)境預(yù)測(cè)、生物醫(yī)學(xué)工程的復(fù)雜建模......

這些典型工程計(jì)算場(chǎng)景，不僅需要通用的AI推理能力，更需要高精度計(jì)算和大規(guī)模并行處理能力。

然而，過(guò)去的高校算力建設(shè)往往存在兩個(gè)問(wèn)題：一是“孤島化”，各學(xué)院算力資源分散，無(wú)法共享且利用率低，難以應(yīng)用高并發(fā)峰值需求；二是“偏科化”，工程類實(shí)體產(chǎn)業(yè)場(chǎng)景對(duì)算力提出了區(qū)別于通用AI的復(fù)合需求，傳統(tǒng)計(jì)算集群很難同步承載高端計(jì)算與AI訓(xùn)推任務(wù)。

對(duì)于人工智能+工程創(chuàng)新場(chǎng)景，國(guó)內(nèi)高校仍然缺乏一個(gè)真正“懂工程、為工程服務(wù)、且自主可控”的校級(jí)公用平臺(tái)。

解藥：量身定制的“AI4E專用引擎”

此次落地的“全國(guó)首個(gè)國(guó)產(chǎn)千卡工科智算平臺(tái)”，正是為了破解這一難題而設(shè)計(jì)。

同濟(jì)大學(xué)黨委書記、中國(guó)工程院院士鄭慶華表示，算力是人工智能的底層支撐平臺(tái)，同濟(jì)正以工程智能為突破口，系統(tǒng)推進(jìn)AI賦能學(xué)科建設(shè)與人才培養(yǎng)與科學(xué)研究，依托集群算力支撐，學(xué)校將推動(dòng)科研范式向科學(xué)智能與工程智能融合驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)變，創(chuàng)新育人機(jī)制，探索“師機(jī)生協(xié)同”的學(xué)習(xí)模式，為國(guó)家培養(yǎng)更多兼具工程素養(yǎng)與AI能力的復(fù)合型人才。

值得注意的是，同濟(jì)沒(méi)有搬來(lái)現(xiàn)成的通用方案，而是與海光信息深度協(xié)同，打造出一套 “超智融合、內(nèi)生安全、無(wú)感遷移”的解決方案，以工程專用形態(tài)服務(wù)高校教研。

1）教研革新：“一人一空間，一課一門戶”

當(dāng)前，AI驅(qū)動(dòng)教育數(shù)智化轉(zhuǎn)型、變革教育教學(xué)模式的趨勢(shì)已經(jīng)成為共識(shí)。未來(lái)教育教學(xué)模式改革、智慧設(shè)施建設(shè)都將圍繞人工智能進(jìn)行，包括AI賦能學(xué)習(xí)、教學(xué)、科研、管理等。

基于千卡工科智算平臺(tái)，同濟(jì)正在構(gòu)建全新的智能學(xué)習(xí)環(huán)境。

以往受限于算力無(wú)法開設(shè)的《深度學(xué)習(xí)與工程應(yīng)用》、《智能建造實(shí)訓(xùn)》、《計(jì)算流體力學(xué)并行編程》等課程，現(xiàn)在可以面向全校開放。一個(gè)千卡集群，足以支撐數(shù)千名學(xué)生同時(shí)在線實(shí)驗(yàn)，課堂上的“算力等待”將成為歷史。

更深遠(yuǎn)的變化在于教學(xué)理念的重構(gòu)。

同濟(jì)大學(xué)2018年就設(shè)立了智能建造新工科專業(yè)，具有超前的前瞻性。在AI4E的理念下，未來(lái)的工程師培養(yǎng)，正在從“教學(xué)生使用工具”轉(zhuǎn)向“教學(xué)生創(chuàng)造工具”——學(xué)生未來(lái)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，不是自己算得多快、畫得多準(zhǔn)，而是能不能調(diào)教好自己的“AI工程搭檔”。

這座千卡集群，正是培養(yǎng)這種新型工程能力的基礎(chǔ)設(shè)施。

2）科研支撐：讓“工程仿真”與“AI探索”同頻發(fā)生

工程智能科研場(chǎng)景對(duì)算力有著更為復(fù)合的要求：既要承載大模型訓(xùn)練推理，又要滿足高精度工程仿真，還需兼容工程師日常使用的主流軟件工具。

這座集群具備一個(gè)關(guān)鍵特征：超智融合算力覆蓋全精度計(jì)算需求。集群以全國(guó)產(chǎn)的海光DCU為核心算力底座，廣泛支持FP32、TF32、BF16、FP16等精度及混合精度訓(xùn)練以及INT8、INT4量化推理場(chǎng)景，可同步承載高端計(jì)算與AI訓(xùn)練推理任務(wù)。

這意味著同濟(jì)的科研團(tuán)隊(duì)，不需要反復(fù)更換場(chǎng)景、倒騰數(shù)據(jù)，既可以做千萬(wàn)級(jí)別的網(wǎng)格劃分，也可以做百億參數(shù)大模型的微調(diào)。并且，基于海光DCU對(duì)主流AI生態(tài)的廣泛兼容，師生可以直接安裝主流深度學(xué)習(xí)框架，實(shí)現(xiàn)從CUDA開發(fā)環(huán)境的平滑遷移，大大減少了適配成本。

此外，這座千卡集群基于海光DCU，可全面支撐大模型安全護(hù)欄應(yīng)用，在關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護(hù)和模型輸出管控等環(huán)節(jié)，形成對(duì)國(guó)際主流方案的可替代能力，為涉及重大工程數(shù)據(jù)的科研任務(wù)筑起自主可控的安全防線。

3）產(chǎn)教融合：從“育才”到“孵化”，構(gòu)建AI4E計(jì)算生態(tài)

除了筑基算力底座，這次合作的另一個(gè)看點(diǎn)是生態(tài)構(gòu)建。

雙方此次不僅啟動(dòng)了千卡工科智算平臺(tái)，還成立了全國(guó)首個(gè)“高校海光算力優(yōu)化中心”，并獲得教育部ITP（信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新專業(yè)人員）人才培訓(xùn)基地的掛牌。顯然，這個(gè)平臺(tái)不僅是同濟(jì)的內(nèi)部科研工具，更是培養(yǎng)中國(guó)AI算力生態(tài)人才的“實(shí)訓(xùn)場(chǎng)”。

據(jù)悉，雙方將圍繞工程智能關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、“AI+工程”課程體系建設(shè)、科研協(xié)同創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)生態(tài)合作持續(xù)深化協(xié)同，真正開辟出可復(fù)制的工程智能產(chǎn)教融合路徑。

• 課程融合：將海光DCU編程、國(guó)產(chǎn)異構(gòu)計(jì)算框架納入研究生課程體系，讓學(xué)生在校期間就接觸自主可控的技術(shù)棧。
• 競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)：通過(guò)“海光杯”等賽事，設(shè)置基于真實(shí)工程場(chǎng)景的賽題（如土木結(jié)構(gòu)仿真加速、設(shè)計(jì)圖紙智能識(shí)別），讓學(xué)生在實(shí)戰(zhàn)中練兵。
• 生態(tài)支撐：光合組織匯聚6000余家產(chǎn)業(yè)伙伴，圍繞千卡集群完善工具鏈、開發(fā)環(huán)境、行業(yè)模型和算力調(diào)度體系，為AI4E從實(shí)驗(yàn)室走向工程現(xiàn)場(chǎng)搭橋鋪路。

可以想象，學(xué)生在高校階段就用慣了國(guó)產(chǎn)算力及其配套應(yīng)用生態(tài)，走出校門后就是本土計(jì)算體系和工業(yè)軟件的天然建設(shè)者、推廣者，進(jìn)而為中國(guó)AI4E攻堅(jiān)帶來(lái)源源不斷的后備力量。

結(jié)語(yǔ)：“算力自由”筑基，“工程濟(jì)世”作答

2026年初，同濟(jì)大學(xué)校長(zhǎng)曾發(fā)出追問(wèn)：“如何以工程濟(jì)世？”面對(duì)AI時(shí)代的這個(gè)新命題，同濟(jì)現(xiàn)在用行動(dòng)給出答案——從“算力自由”到“工程強(qiáng)國(guó)”，這款千卡工科智算平臺(tái)，在國(guó)內(nèi)率先插下“AI for Engineering”的旗幟。

這不僅是一份單純的科技獻(xiàn)禮，更是對(duì)中國(guó)工程教育智能化轉(zhuǎn)型的一次系統(tǒng)性作答。以先進(jìn)國(guó)產(chǎn)算力為楫，AI4E工程智能作舟，濟(jì)天下之大工程。“工程濟(jì)世”自此有了更堅(jiān)實(shí)的底座。